每日刷题/2022/04/13/380.o-1-时间插入、删除和获取随机元素.java
import java.util.ArrayList;
import java.util.Map;

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=380 lang=java
 *
 * [380] O(1) 时间插入、删除和获取随机元素
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 * https://leetcode-cn.com/problems/insert-delete-getrandom-o1/description/
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 * algorithms
 * Medium (50.76%)
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 * Testcase Example:  '["RandomizedSet","insert","remove","insert","getRandom","remove","insert","getRandom"]\n' +
  '[[],[1],[2],[2],[],[1],[2],[]]'
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 * 实现RandomizedSet 类：
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 * RandomizedSet() 初始化 RandomizedSet 对象
 * bool insert(int val) 当元素 val 不存在时，向集合中插入该项，并返回 true ；否则，返回 false 。
 * bool remove(int val) 当元素 val 存在时，从集合中移除该项，并返回 true ；否则，返回 false 。
 * int getRandom() 随机返回现有集合中的一项（测试用例保证调用此方法时集合中至少存在一个元素）。每个元素应该有 相同的概率 被返回。
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 * 你必须实现类的所有函数，并满足每个函数的 平均 时间复杂度为 O(1) 。
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 * 示例：
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 * 输入
 * ["RandomizedSet", "insert", "remove", "insert", "getRandom", "remove",
 * "insert", "getRandom"]
 * [[], [1], [2], [2], [], [1], [2], []]
 * 输出
 * [null, true, false, true, 2, true, false, 2]
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 * 解释
 * RandomizedSet randomizedSet = new RandomizedSet();
 * randomizedSet.insert(1); // 向集合中插入 1 。返回 true 表示 1 被成功地插入。
 * randomizedSet.remove(2); // 返回 false ，表示集合中不存在 2 。
 * randomizedSet.insert(2); // 向集合中插入 2 。返回 true 。集合现在包含 [1,2] 。
 * randomizedSet.getRandom(); // getRandom 应随机返回 1 或 2 。
 * randomizedSet.remove(1); // 从集合中移除 1 ，返回 true 。集合现在包含 [2] 。
 * randomizedSet.insert(2); // 2 已在集合中，所以返回 false 。
 * randomizedSet.getRandom(); // 由于 2 是集合中唯一的数字，getRandom 总是返回 2 。
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 * 提示：
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 * -2^31 <= val <= 2^31 - 1
 * 最多调用 insert、remove 和 getRandom 函数 2 * 10^5 次
 * 在调用 getRandom 方法时，数据结构中 至少存在一个 元素。
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 */

// @lc code=start
class RandomizedSet {
    List<Integer> nums;
    Map<Integer, Integer> indices;
    Random random;

    public RandomizedSet() {
        nums = new ArrayList<Integer>();
        indices = new HashMap<Integer, Integer>();
        random = new Random();
    }

    public boolean insert(int val) {
        if (indices.containsKey(val)) {
            return false;
        }
        int index = nums.size();
        nums.add(val);
        indices.put(val, index);
        return true;
    }

    public boolean remove(int val) {
        if (!indices.containsKey(val)) {
            return false;
        }
        int index = indices.get(val);
        int last = nums.get(nums.size() - 1);
        nums.set(index, last);
        indices.put(last, index);
        nums.remove(nums.size() - 1);
        indices.remove(val);
        return true;
    }

    public int getRandom() {
        int randomIndex = random.nextInt(nums.size());
        return nums.get(randomIndex);
    }
}

/**
 * Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
 * RandomizedSet obj = new RandomizedSet();
 * boolean param_1 = obj.insert(val);
 * boolean param_2 = obj.remove(val);
 * int param_3 = obj.getRandom();
 */
// @lc code=end
